SU1551484A1 - Устройство дл дуговой сварки пр моугольными разнопол рными импульсами тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочному производству, а именно к устройствам дл  сварки модулированным током, формирующим пр моугольные разнопол рные импульсы сварочного тока. Цель изобретени  - повышение качества сварки за счет увеличени  устойчивости горени  дуги при питании ее разнопол рными импульсами тока дл  сварки в углекислом газе. Устройство содержит основной тиристорный инвертор, вход которого соединен со сварочным источником, а выход - с дуговым промежутком. Повышение устойчивости дуги достигаетс  за счет устранени  пауз сварочного тока при переключении основного инвертора. Дл  этого в устройство введены дополнительный инвертор, конденсатор, два дроссел , тиристор и дополнительный источник. Во врем  переключени  основного инвертора дуга поддерживаетс  в результате разр да конденсатора на дуговой промежуток через дополнительный инвертор. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству , а именно к устройствам дл  сварки модулированным током, формирующим пр моугольные разнопол рные импульсы сварочного тока

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварки за счет увеличени  устойчивости горени  дуги при питании ее разнопол рными импульсами тока дл  сварки в углекислом газе.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы работы устройства.

Устройство содержит источник 1 сварочного тока, тиристорный инвертор 2, дуговой промежуток 3, дополнительный инвертор 4, конденсатор 5, первый дроссель 6, второй дроссель 7, тиристор 8, дополнительный источник 9, систему 10 управлени  тиристорами .

Инвертор 2 содержит тиристоры 11 -14, блок 15 выключени  тиристоров, схема которого может быть различной, но преимущественно схемой конденсаторной коммутации .

Инвертор 4 содержит тиристоры 16-19.

Система 10 управлени  тиристорами содержит необходимые элементы дл  задани  момента начала переключени  тока, формировани  управл ющих сигналов на открывание тиристоров. Вход системы соединен с блоком 15 и конденсатором 5 дл  контрол  их состо ни  к моменту начала переключени  сварочного тока. Выход системы соединен с управл ющими электродами тиристоров .

Устройство работает следующим образом.

До начала сварки источник 1 включен. Поданы управл ющие сигналы на тиристоры одной из ветвей инвертора 2, например на тиристоры 11 и 13. При закорачивании или пробое дугового промежутка возникает сварочный ток по цепи I - 11-3-13-1 Возникает дуга обратной пол рности. В зависимости от конкретного процесса начальсл ел

4

00 Јь

на  пол рность может быть пр мой, но дл  этого в начале должны открыватьс  и тиристоры 12 и 14.

Рассмотрим работу устройства в установившемс  процессе сварки. В исходном состо нии тиристоры 11 и 13 открыты, остальные закрыты, горит дуга обратной пол рности . Источник 9 включен, конденсатор 5 зар жен указанной на фиг. 1 пол рностью в результате предварительного открывани  тиристора 8. Блок 15 находитс  в состо  нии готовности к выключению тиристоров инвертора (коммутирующа  емкость этого блока зар жена до требуемого напр жени  необходимой пол рности).

В момент t (фиг 2) начинаетс  переходной процесс переключени  пол рности сварочного тока.

В этот момент открываютс  тиристоры 17 и 19 дополнительного инвертора 4. Происходит разр д конденсатора 5 по цепи 5- 17-3-19-6-5, привод щий к возникное- нию импульса тока пр мой пол рности через дуговой промежуток

В момент срабатывает блок 15 и происходит выключение тиристоров 11 и 13 по цепи 15-13-3-11-15.

В интервале tz-ts после включени  тиристоров 11 и 13 горит дуга пр мой пол рности поддерживаема  разр дом конденсатора 5. Происходит восстановление запирающих свойств тиристоров 11 и 13. Ток от сварочного источника протекает по цепи 1 -15-1, привод  к перезар ду коммутирующей емкости блока 15.

В момент tz осуществл етс  открывание тиристоров 12 и 14 через дуговой промежуток возникает ток пр мой пол рности по цепи 1 - 12-3-14-1

В момент U в результате колебательного процесса в контуре 5-17-3-19-6-5 происходит выключение тиристоров 17 и 19.

В момент U открываетс  тиристор 8, и происходит перезар д конденсатора 5 в исход ное состо ние по цепи 9-7-8-5-9, который заканчиваетс  в момент teВ момент / начинаетс  переходный процесс переключени  с пр мой пол рности на обратную. Происходит открывание тиристоров 16 и 18 дополнительного инвертора 4. Далее процесс протекает аналогично рассмотренному (фиг. 2).

В момент 4 схема возвращаетс  в исходное состо ние.

Моменты времени t - t и /j-tk формируютс  системой 10 управлени . При этом контролируетс  напр жение зар да конденсатора 5 и коммутирующей емкости блока 15. Если напр жение их зар да не соответствует требуемым значени м, то переключение запрещаетс , так как в противном случае возможны или обрыв дуги, или сквозное аварийное открывание тиристоров

0

0

инвертора 2. Возможны и другие меры защиты схемы.

Моменты времени tz, t задаютс  таким образом, чтобы значени  тока 1 и /1 были

не ниже минимально необходимых дл  надежного возбуждени  дуги. Моменты ts и t задают так, чтобы интервалы /2-h и превысили врем  выключени  тиристоров инвертора 2.

Дл  повышени  надежности возбуждени  дуги при смене пол рности необходимо обеспечить максимально возможную крутизну фронта импульса тока в моменты ii и t. Дл  этого индуктивность контура выключени  тиристоров инвертора 2 должна быть

минимальной (контур 15-13-3-11 -15 или 15-14-3-12-15).

Параметры элементов 5, 6, 7 и 9 схемы должны быть такими, чтобы обеспечить надежное поддержание дуги в интервале tz- /з и Необходимо, в частности, чтобы уровень тока /2 и /2 оказалс  не ниже минимально допустимого значени .

Устройство испытывали при сварке плав щимс  электродом в углекислом газе, где имеют место наиболее неблагопри тные ус5 лови  дл  сварки переменным током ввиду высокой скорости деионизации столба дуги и наличи  коротких замыканий дугового промежутка . Проволока Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, скорость подачи 400-600 м/ч. Источник ВС-500. Частоту переключений изме0 н ли в пределах 50-200 в секунду. Длительности импульсов пр мой и обратной пол рности были равными. Крутизна фронта в моменты переключений (/2 и и) составл ла приблизительно 107 А/с. Тиристоры Т- 160 Т-250. Длительность переходных про5 цессов и равн лась 400-600 мкс. Значени  токов 1, 1   /2, 1 поддерживали не ниже 40-60 А.

Схема блока 15 выключени  тиристоров инвертора 2 представл ла собой тиристор0 ный мост, в диагонали которого находитс  коммутирующа  емкость.

Констатировали устойчивое, без обрывов горение дуги, питаемой разнопол рными импульсами тока, и хорошее формирование шва. Устойчивость процесса не нарушалась

5 даже при совпадении переключени  с периодом короткого замыкани  дугового промежутка каплей.

По сравнению с известным данное устройство обеспечивает устойчивое горение дуги переменного тока при сварке в углекислом газе плав щимс  электродом.

Устройство может найти применение при сварке плав щимс  электродом в углекислом газе и активных газовых смес х, а также при сварке неплав щимс  электродом с целью

g уменьшени  магнитного дуть  н дополнительного управлени  процессом сварки, воздействием на параметры импульсов сварочного тока.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  дуговой сварки пр моугольными разнопол рными импульсами тока , содержащее тиристорный инвертор, вход которого подсоединен к источнику сварочного тока, а выход - к дуговому промежутку , а также систему управлени  тиристорами , отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сварки за счет увеличени  устойчивости горени  дуги при питании ее разнопол рными импульсами .тока,

   дл  сварки в углекислом газе, оно снабжено вторым тиристорным инвертором, двум  дроссел ми, конденсатором, тиристором и вторым источником сварочного тока, причем конденсатор и первый дроссель соединены между собой последовательно и подключены параллельно входу второго инвертора, второй источник, второй дроссель и тиристор соединены последовательно и подключены параллельно конденсатору, а выход второго инвертора подключен к дуговому промежутку.

   II-1

   К тиристорам фие.1

   0U8.Z